EP3629349B1 - Mittelfrequenztransformator - Google Patents

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EP3629349B1
EP3629349B1 EP18196561.7A EP18196561A EP3629349B1 EP 3629349 B1 EP3629349 B1 EP 3629349B1 EP 18196561 A EP18196561 A EP 18196561A EP 3629349 B1 EP3629349 B1 EP 3629349B1
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distance
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Uwe Drofenik
Bernhard Wunsch
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Hitachi Energy Ltd
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ABB Power Grids Switzerland AG
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    • H01F27/327—Encapsulating or impregnating
    • H01F2027/328—Dry-type transformer with encapsulated foil winding, e.g. windings coaxially arranged on core legs with spacers for cooling and with three phases

Definitions

  • transformers particularly dry-cast medium-frequency transformers which overcome at least some of the problems of the state of the art or with which negative effects of conventional transformers can at least be reduced.
  • the first point is highly relevant for building robust and reliable transformers, particularly dry-type MFTs in the range of several 100 kW.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)

Claims (14)

  1. Ein Transformator (100), insbesondere ein Mittelfrequenztransformator, umfassend:
    einen Transformatorkern (110), der einen ersten Kernschenkel (111) mit einer ersten Längsachse (11) und einen zweiten Kernschenkel (112) mit einer zweiten Längsachse (12) aufweist;
    eine erste Niederspannungs-, LV-, Wicklung (121), die um den ersten Kernschenkel (111) herum angeordnet ist, wobei sich die erste LV-Wicklung (121) entlang einer ersten Länge (L1) in der Richtung der ersten Längsachse (11) erstreckt;
    eine erste Hochspannungs-, HV-, Wicklung (131), die um die erste LV-Wicklung (121) herum angeordnet ist,
    wobei sich die erste HV-Wicklung (131) entlang einer zweiten Länge (L2) in der Richtung der ersten Längsachse (11) erstreckt, wobei die zweite Länge (L2) kürzer ist als die erste Länge (L1);
    eine zweite LV-Wicklung (122), die um den zweiten Kernschenkel (112) herum angeordnet ist, wobei sich die zweite LV-Wicklung (122) entlang einer dritten Länge (L3) in der Richtung der zweiten Längsachse (12) erstreckt;
    eine zweite HV-Wicklung (132), die um die zweite LV-Wicklung (122) herum angeordnet ist, wobei sich die zweite HV-Wicklung (132) entlang einer vierten Länge (L4) in der Richtung der zweiten Längsachse (12) erstreckt, wobei die vierte Länge (L4) kürzer ist als die dritte Länge (L3);
    wobei die erste HV-Wicklung (131) mit einem ersten HV-Anschluss (133) und einem zweiten HV-Anschluss (134) des Transformators bereitgestellt ist, die sich jeweils im Wesentlichen senkrecht von der ersten Längsachse (11) weg erstrecken, und
    wobei die zweite HV-Wicklung (132) mit einem dritten HV-Anschluss (135) und einem vierten HV-Anschluss (136) des Transformators bereitgestellt ist, die sich jeweils im Wesentlichen senkrecht von der zweiten Längsachse (12) weg erstrecken,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator ferner ein erstes Feldabstufungselement (151) mit zwei Plattenelementen, zwischen denen ein Ende des ersten HV-Anschlusses (133) angeordnet ist, ein zweites Feldabstufungselement (152) mit zwei Plattenelementen, zwischen denen ein Ende des dritten HV-Anschlusses (135) angeordnet ist, und ein drittes Feldabstufungselement (153) mit zwei Plattenelementen, zwischen denen ein Ende des zweiten HV-Anschlusses (134) und ein Ende des vierten HV-Anschlusses (136) angeordnet sind, umfasst.
  2. Der Transformator (100) nach Anspruch 1, wobei der zweite HV-Anschluss (134) der ersten HV-Wicklung (131) mit dem vierten HV-Anschluss (136) der zweiten HV-Wicklung (132) verbunden ist.
  3. Der Transformator (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste HV-Anschluss (133) der ersten HV-Wicklung (131) und der dritte HV-Anschluss (135) der zweiten HV-Wicklung (132) die HV-Anschlüsse des Transformators (100) bereitstellen.
  4. Der Transformator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste HV-Anschluss (133) an einem ersten Ende (131A) der ersten HV-Wicklung (131) bereitgestellt ist und der zweite HV-Anschluss (134) an einem zweiten Ende (131B) der ersten HV-Wicklung (131) gegenüber dem ersten Ende (131A) der ersten HV-Wicklung (131) bereitgestellt ist, und wobei der dritte HV-Anschluss (135) an einem ersten Ende (132A) der zweiten HV-Wicklung (132) bereitgestellt ist und der vierte HV-Anschluss (136) an einem zweiten Ende (132B) der zweiten HV-Wicklung (132) gegenüber dem ersten Ende (132A) der zweiten HV-Wicklung (132) bereitgestellt ist.
  5. Der Transformator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste HV-Anschluss (133) einen ersten HV-Anschlussabschnitt (133C) umfasst, der sich über einen ersten Abstand D1 mit D1 ≥ 0,3 x L2 im Wesentlichen senkrecht von der ersten Längsachse (11) weg erstreckt, wobei der zweite HV-Anschluss (134) einen zweiten HV-Anschlussabschnitt (134C) umfasst, der sich über einen zweiten Abstand D2 mit D2 ≥ 0,3 x L2 im Wesentlichen senkrecht von der ersten Längsachse (11) weg erstreckt, wobei der dritte HV-Anschluss (135) einen dritten HV-Anschlussabschnitt (135C) umfasst, der sich über einen dritten Abstand D3 mit D3 ≥ 0,3 x L4 im Wesentlichen senkrecht von der zweiten Längsachse (12) weg erstreckt, und wobei der vierte HV-Anschluss (136) einen vierten HV-Anschlussabschnitt (135C) umfasst, der sich über einen vierten Abstand D4 mit D4 ≥ 0,3 x L4 im Wesentlichen senkrecht von der zweiten Längsachse (12) weg erstreckt.
  6. Der Transformator (100) nach Anspruch 5, wobei der erste Abstand D1 im Wesentlichen gleich dem dritten Abstand D3 ist, und wobei der zweite Abstand D2 im Wesentlichen gleich, insbesondere gleich, dem vierten Abstand D4 ist, insbesondere wobei alle vom ersten Abstand D1, dem zweiten Abstand D2, dem dritten Abstand D3 und dem vierten Abstand D4 im Wesentlichen gleich, insbesondere gleich, sind.
  7. Der Transformator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste LV-Wicklung (121) mit einem ersten LV-Anschluss (123) und einem zweiten LV-Anschluss (124) des Transformators bereitgestellt ist, die sich jeweils im Wesentlichen in einer Richtung der ersten Längsachse (11) erstrecken, und wobei die zweite LV-Wicklung (122) mit einem dritten LV-Anschluss (125) und einem vierten LV-Anschluss (126) des Transformators bereitgestellt ist, die sich jeweils im Wesentlichen in einer Richtung der zweiten Längsachse (12) erstrecken.
  8. Der Transformator (100) nach Anspruch 7, wobei sich der erste LV-Anschluss (123) von einem ersten Ende (121A) der ersten LV-Wicklung (121) weg erstreckt und sich der zweite LV-Anschluss (124) von einem zweiten Ende (121B) der ersten LV-Wicklung (121) weg erstreckt, und wobei sich der dritte LV-Anschluss (125) von einem ersten Ende (122A) der zweiten LV-Wicklung (122) weg erstreckt und sich der vierte LV-Anschluss (126) von einem zweiten Ende (122B) der zweiten LV-Wicklung (122) weg erstreckt.
  9. Der Transformator (100) nach Anspruch 7 oder 8, wobei der erste LV-Anschluss (123) der ersten LV-Wicklung (121) mit dem vierten LV-Anschluss (126) der zweiten LV-Wicklung (122) über eine erste elektrische Leitung (141) verbunden ist, und wobei der zweite LV-Anschluss (124) der ersten LV-Wicklung (121) mit dem dritten LV-Anschluss (125) der zweiten LV-Wicklung (122) über eine zweite elektrische Leitung (142) verbunden ist.
  10. Der Transformator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend ein erstes Gussteil (161) aus einem Isolationsmaterial, das um die erste HV-Wicklung (131) und um die erste LV-Wicklung (121) und zumindest teilweise um den ersten HV-Anschluss (133) und den zweiten HV-Anschluss (134) herum bereitgestellt ist, und ein zweites Gussteil (162) aus einem Isolationsmaterial, das um die zweite HV-Wicklung (132) und zumindest teilweise um den dritten HV-Anschluss (135) und den vierten HV-Anschluss (136) herum bereitgestellt ist.
  11. Der Transformator (100) nach Anspruch 4 und 10, wobei das erste Gussteil (161) eine erste Verlängerung (161A), die den ersten HV-Anschlussabschnitt (133C) umgibt, und eine zweite Verlängerung (161B), die den zweiten HV-Anschlussabschnitt (134C) umgibt, umfasst, und wobei das zweite Gussteil (162) eine dritte Verlängerung (162A), die den dritten HV-Anschlussabschnitt (135C) umgibt, und eine vierte Verlängerung (162B), die den vierten HV-Anschlussabschnitt (136C) umgibt, umfasst.
  12. Der Transformator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend ein viertes Feldabstufungselement (154) mit einem Plattenelement, das unterhalb des ersten Feldabstufungselements (151) und des zweiten Feldabstufungselements (152) angeordnet ist.
  13. Der Transformator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine oder mehrere Haltestangen (155) zwischen dem ersten Feldabstufungselement (151) und dem dritten Feldabstufungselement (153) und/oder dem vierten Feldabstufungselement (154) bereitgestellt sind, und wobei eine oder mehrere Haltestangen (155) zwischen dem zweiten Feldabstufungselement (152) und dem dritten Feldabstufungselement (153) und/oder dem vierten Feldabstufungselement (154) bereitgestellt sind.
  14. Der Transformator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Transformator ein Mittelfrequenztransformator, insbesondere ein trockengegossener Mittelfrequenztransformator ist.
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